Thông tin PCB - Thiết kế bảng PCB để giảm nhiễu điện từ

Bảng PCB hiệu quả chống nhiễu thiết kế là một liên kết quan trọng trong thiết kế của sản phẩm điện tử, làm ảnh hưởng đến tính tin cậy và độ ổn định của đường mạch. Bài báo phân tích nguyên nhân chính của sự tồn tại của nhiễu điện từ trên bảng mạch, và tổng hợp việc ngăn chặn và ngăn chặn sự nhiễu điện từ Bảng PCB thiết kế từ việc chọn bảng mạch, bố trí các thành phần bảng mạch, dây dẫn điện và mặt đất, và dây nối các đường dây tín hiệu. biện pháp và nguyên tắc. Hệ thống in là vật chứa các thành phần mạch trong các sản phẩm điện tử., cung cấp kết nối điện giữa các thành phần mạch, và là yếu tố cơ bản của các thiết bị điện tử khác nhau. Thành quả của nó liên quan trực tiếp đến chất lượng các thiết bị điện tử.. Với việc phát triển xã hội thông tin và phát triển công nghệ điện tử, Liên hợp mạch càng ngày càng cao, Kích thước của bảng mạch ngày càng nhỏ hơn, Độ dày của các thành phần trên bảng mạch ngày càng cao, và tốc độ chạy của các sản phẩm điện tử ngày càng cao. Do đó, vấn đề nhiễu điện từ và sự tương thích do chính nó gây ra. Do đó, làm thế nào để giảm nhiễu điện từ của Bảng PCBNó đã trở thành một chủ đề nóng trong công nghệ điện tử ngày nay.. Vấn đề khả năng nhận dạng điện từ của bảng mạch là chìa khóa để xem hệ thống điện tử có hoạt động bình thường hay không., mà ảnh hưởng đến tính tin cậy và ổn định của hệ thống. Do đó, vấn đề nhiễu điện từ nên được giải quyết có hiệu quả khi thiết kế(Tiếng Tây Ban Nha) Bảng PCB.

Lý do gây nhiễu điện từ, những biện pháp và nguyên tắc để giảm nhiễu điện từ nên được xem xét trong... Bảng PCB thiết kế là tổng hợp.
L. Được. reason for the existence of electromagnetic interference on the circuit board
Vào trong high-speed electronic system composed of switchcó power supply and microprocessor, phát ra sự can thiệp điện từ của bảng mạch chủ yếu là từ nguồn nhiễu tần số đã có, Thành phần, cơ bản loop và chế độ phân biệt và nhiễu dạng phổ biến.

L.L Được. source of radio tần số interference present on the circuit board
In an intelligent high-speed electronic system, nguồn gốc nhiễu sóng radio trên bảng mạch chủ yếu đến từ hệ thống vi xử lý, hệ thống cung cấp năng lượng và vòng quay giao động.
1) Microprocessor system
The radio frequency (RF) noise of a microprocessor is generated inside the chip and coupled to the outside in many different possible ways. Nó tồn tại tại tại tại tại tại tại tại tại, xuất, năng lượng và mặt đất cùng lúc. Đây là tiếng ồn tiềm năng làm nên mọi đầu mối của bộ vi xử lý.. Có thể có vấn đề với chân.. The problem is noise from the input and output pins (I/O) of the microprocessor. Những tiếng ồn này thường được tạo ra bởi đồng hồ chuyển bên trong con chip., nối với cáp nội và bên ngoài qua các chốt nhập và xuất phát và tỏa ra, Âm tính chủ yếu là nhiễu sóng mạch ngắn.
Name) Power supply system
The power supply system includes the power regulator and its bypass capacitors on the regulator and microcontroller side. Những mạch này là nguồn năng lượng RF trong hệ thống và cung cấp những dòng chảy chuyển động đòi hỏi cho các mạch theo chuỗi con chip..
Comment) Oscillator circuit
The oscillator circuit provides a fast clock signal to the system, trong một hệ thống số, bởi vì bộ đệm xuất của máy quay này là số, Lời điều hòa được tạo ra ở mặt đầu ra khi chuyển đổi sóng đặc biệt thành sóng vuông. Bất kỳ tiếng ồn do hoạt động nội bộ, như các bộ đệm đồng hồ, sẽ xuất hiện ở đầu ra và truyền qua đầu nối thành phần..

1.Name Other causes of electromagnetic interference
1) SMD components and through-hole components
SMD devices (SMDs) are better at handling RF energy than leaded chips because of their lower inductive reactance and closer placement of components. Thường, the lead capacitance of through-hole components will self-oscillate (change from capacitive to inductive) at about 80MHz. Do đó, tiếng ồn bên trên 80MName phải được kiểm soát., Và nhiều vấn đề nghiêm trọng phải được cân nhắc nếu các thành phần lỗ thông qua được sử dụng trong... thiết kế.
Name) Basic circuit
Each edge transition transmitted from the microprocessor to another chip is a current pulse that flows to the receiving chip, ra khỏi bình địa của con chip nhận hàng., và sau đó trở lại bình điện của vi xử lý vi xử lý qua dây nền, tạo một mạch cơ bản.. Những vòng tròn này tồn tại khắp mọi nơi trong vòng., và bất cứ điện tín nào và dòng chảy nó đi qua đường trở về nơi nó xuất phát., gây ảnh hưởng. Một sự trở lại có thể là một đường tín hiệu và con đường trở lại., đường tắt giữa điện và mặt đất, một máy quay pha lê và một tay đua trong một bộ vi xử lý, hay một sự trở lại từ điện điều khiển nguồn cung cấp điện đến tụ điện vượt.. Các khung hình này được vẽ rộng hơn., Bức xạ càng mạnh, để chúng ta có thể giảm thiểu việc truyền tải tiếng ồn bằng cách kiểm so át hình dạng và cản trở con đường trở lại.
3) Differential mode and common mode noise
Differential mode noise is the noise that occurs when a signal travels through the line to the receiving chip and then returns along the return line. Có một điện áp khác nhau giữa hai đường., là tiếng ồn mà mỗi tín hiệu phải tạo ra để thực hiện chức năng của nó. Sức mạnh trường điện tạo ra bởi tiếng ồn này tỷ lệ với độ vuông của tần số, tầm cao của dòng chảy, và khu vực của vòng thời gian hiện thời, và đảo ngược tỉ lệ với khoảng cách từ điểm quan sát đến nguồn nhiễu. Do đó, Phương pháp giảm bức xạ chế độ phân biệt là giảm tần số hoạt động của mạch, giảm vùng của vòng phát tín hiệu hoặc giảm sức mạnh của dòng điện tín hiệu. Một phương pháp có hiệu quả là kiểm soát vùng của dây chuyền tín hiệu. Tiếng ồn chế độ thường là tiếng ồn gây ra bởi sự cản trở được chia sẻ bởi các đường tín hiệu và đường trở lại trong khi điện thế đang di chuyển dọc theo các đường tín hiệu và đường trở lại cùng lúc, mà không có điện áp khác nhau. Âm thanh cản trở chế độ phổ biến là một nguồn nhiễu thường thấy trong hầu hết hệ thống vi xử lý.. Sức mạnh trường điện sản xuất bởi tiếng ồn này tỷ lệ với độ lớn của tần số, độ lớn của dòng chảy và độ dài của sợi cáp, và đảo ngược tỉ lệ với khoảng cách từ điểm quan sát đến nguồn nhiễu. Phương pháp để giảm bức xạ chế độ phổ biến là: giảm cản trở của sợi dây mặt đất, cắt ngắn chiều dài của dòng, và dùng một cuộn dây cụt chế độ phổ biến.

Name. Bảng PCB thiết kế principles
Since the integration degree and signal frequency of the circuit board are getting higher and higher with the development of electronic technology, sẽ bị nhiễu điện từ không tránh khỏi. Do đó, nên áp dụng những nguyên tắc sau đây khi thiết kế(Tiếng Tây Ban Nha) Bảng PCB điều khiển sự can thiệp điện từ của bảng mạch trong một khoảng cách nhất định. Nó có thể gặp thiết kế yêu cầu và chuẩn mực và cải thiện khả năng tổng hợp của hệ thống điện tử.

2.1 Selection of circuit boards
The primary task of Bảng PCB thiết kế là phải chọn đúng kích cỡ của bảng mạch. Nếu kích cỡ quá lớn, Giá trị cản trở của đường sẽ tăng lên và khả năng chống nhiễu sẽ giảm vì sự kết nối giữa các thành phần quá dài. Thiết bị kết cấu dày đặc không có lợi cho việc phân tán nhiệt, và dây dẫn quá mỏng và dày, mà rất dễ gây nên trò chuyện qua loa. Do đó, Cần phải chọn bảng mạch có kích cỡ thích hợp dựa theo các thành phần yêu cầu của hệ thống.. Các bảng mạch được chia thành một mặt, ván hai mặt và nhiều lớp. Việc chọn số lớp của bảng mạch phụ thuộc vào hàm cần thực hiện bởi mạch điện, ồn ào chỉ mục:, số tín hiệu và dây lưới, Comment. Một số lớp hợp lý có thể giảm được vấn đề nhận dạng điện từ của đường mạch.. Nguyên tắc thường được chọn là khi tín hiệu có tần số vừa thấp., có vài thành phần, và mật độ dây dẫn thấp hay trung bình., chọn một mặt hoặc hai mặt; cho mức điện cao, rất nhiều thành phần, dùng đa lớp 3. Dùng tần số tín hiệu cao, Vòng mạch tổng hợp tốc, và thành phần đặc, chọn bốn hay nhiều lớp bảng mạch. In the thiết kế Bảng đa lớp, một lớp có thể được dùng làm lớp sức mạnh, một lớp phát tín hiệu và một lớp đất. Hệ thống dây tín hiệu bị giảm và độ phóng xạ chế độ khác biệt bị giảm.. Vì lý do này, Bảng đa lớp có thể giảm bức xạ của bảng mạch và tăng cường khả năng chống nhiễu.

2.2 Layout of circuit board components
After determining the size of the Bảng PCB, Vị trí của các thành phần đặc biệt phải được xác định trước., và tất cả các thành phần của mạch được đặt ra thành các khối theo các đơn vị chức năng của mạch. Hệ thống điện tử, Bộ mạch tương tự và bộ mạch cung điện phải được tách ra., và nhóm mạch tần số cao và bộ mạch tần số thấp cũng phải được tách ra.. Thông tin về bảng mạch chung như sau:.

1) The principle of determining the location of special components:
1. Động cơ sưởi nên được đặt vào một vị trí thuận lợi cho độ phân tán nhiệt., như cái rìa của Bảng PCB, and away from the microprocessor chip;
2. Special high-frequency components should be placed next to each other to shorten the connection between them;
3. Sensitive components should be kept away from noise sources such as clock generators and oscillators;
4. Thiết kế các thành phần điều chỉnh, như lực cụ thể, Bộ dẫn đầu, KCharselect unicode block name, and key switches should conform to the structural requirements of the whole machine and facilitate adjustment;
Comment. Components with heavier mass should be fixed with brackets;
6. Bộ lọc EME nên được đặt gần nguồn gốc EME..

2) The principle of laying out the umbrella components of the circuit according to the circuit functional unit:
1. Each functional circuit should determine the corresponding position according to the signal flow between them to facilitate wiring;
2. Mỗi mạch hoạt động phải xác định vị trí của các thành phần trước., and place other components around the components to shorten the connection between the components as much as possible;
3. Cho mạch tần số cao, the distribution parameters between components should be considered;
4. Các thành phần được đặt trên cạnh bảng mạch không thể rời khỏi viền của bảng mạch..
5. Thành phố DC/Máy chuyển DC, switch tube and rectifier should be placed as close to the transformer as possible to reduce external radiation;
6. Bộ phận điều chỉnh dây phóng và các tụ điện bộ lọc nên được đặt gần với bộ phận cấu hình.

2.3 The wiring principle of power supply and ground
Whether the wiring of the power supply and the ground of the Bảng PCB là mấu chốt để giảm sự nhiễu điện từ của to àn bộ mạch điện.. The thiết kế Các đường dây điện và đường bộ chính là vấn đề không thể bỏ qua được. Bảng PCB, và rất khó khăn thiết kế. The thiết kế nên làm theo những nguyên tắc sau:.

1) Wiring skills for power and ground
The wiring on the PCB is characterized by distributed parameters such as impedance, Khả năng phản ứng và phản ứng dẫn đầu. Để giảm ảnh hưởng của các tham số phân phối của... Bảng PCB nối dây vào hệ thống điện tử tốc độ cao, the wiring principles for the power supply and the ground are as follows:
1. Increase the spacing of the traces to reduce the crosstalk of capacitive coupling;
2. The power line and the ground line should be routed in parallel to make the distributed capacitance reach;
3. Dựa theo kích thước của dòng điều khiển, cố gắng tăng độ rộng của đường dây điện và đường đất càng nhiều càng tốt., giảm độ kháng cự của Vòng lặp, và đồng thời làm cho hướng dẫn của đường điện và đường đất trong mỗi mạch hoạt động phù hợp với hướng truyền tín hiệu., sẽ giúp cải thiện hiệu suất. Anti-interference ability;
4. Nguồn điện và mặt đất phải được chuyển trực tiếp lên trên nhau., giảm tác động dẫn đầu và tạo vùng thòng lọng, and try to make the ground wire go under the power line as much as possible;
5. Đường hầm dày hơn., Tốt hơn, generally the width of the ground wire is not less than 3mm;
6. The ground wire is formed into a closed loop to reduce the potential difference on the ground wire and improve the anti-interference ability;
7. Trong hệ thống dây chuyền đa lớp thiết kế, một trong các lớp có thể được dùng làm "máy bay toàn diện", có thể làm cản trở mặt đất và đồng thời đóng vai trò che chắn..

2) Grounding skills of each functional circuit
The grounding methods of each functional circuit of the Bảng PCB được chia thành một điểm đất và nhiều điểm. Điểm đơn được chia thành các trường đơn và điểm song song. Khung kiểu đơn điểm thường được dùng để làm nền bảo vệ bởi vì chiều dài của từng sợi dây nền khác nhau, Độ cản trở của mỗi mạch khác nhau, và khả năng nhận dạng điện từ bị giảm. Mỗi mạch bằng một điểm cạnh nhau có một sợi dây tạo đất riêng., vậy sự can thiệp lẫn nhau là nhỏ, nhưng nó có thể kéo dài dây đai và cản trở. Nó thường được dùng để tạo dấu hiệu, Kiến đất tương tự, và khai thác năng lượng. Chế độ đa điểm có nghĩa mỗi mạch có một điểm Trái Đất, như đã hiển thị trong hình 5. Đa điểm thường được dùng trong các mạch tần số cao., với những đường đất ngắn và những giá trị sửa chữa nhỏ, giảm nhiễu tín hiệu tần suất cao. Để giảm sự can thiệp gây ra bởi đất đai, the grounding must also meet certain requirements:
1. Đường dây mặt đất phải ngắn nhất có thể., and the ground plane should be large;
2. Avoid unnecessary ground loops and reduce the interference voltage of the common ground;
3. Quy tắc cơ bản là phải có phương pháp căn bản khác nhau cho các tín hiệu khác nhau., and all groundings cannot be taken to the same grounding point;
4. Khi thiết kếcó nhiều lớp Bảng PCB, cái lớp cung cấp năng lượng và lớp nền phải được đặt vào các lớp kế tiếp càng nhiều càng tốt., so that the capacitance between the layers can be formed in the circuit and the electromagnetic interference can be reduced;
5. Cố tránh tín hiệu hiện thời mạnh và yếu đi, Tín hiệu điện tử và Analog in common ground.

3) Place the gridded plane
Gridding is an important thiết kế kĩ thuật cho ván hai lớp. Lưới sẽ mở rộng dây mặt đất trên Bảng PCB và dùng mẫu điền mặt đất để xây dựng một mạng lưới kết nối với mặt đất, tạo ra máy bay mặt đất hiệu quả, có thể giảm tiếng ồn như ván bốn lớp. Nó có hai mục đích:. sao mẫu của tấm ván bốn lớp, cung cấp đường trở về bên dưới cho mỗi đường tín hiệu; Name. giảm cản trở giữa bộ vi xử lý và bộ điều khiển điện áp. Những nguyên tắc cần phải chú ý khi nào thiết kếing are:
1. Each ground wire extends to fill the space of the printed circuit board as much as possible;
2. Place as many grilles as possible on the two-layer board;
3. Use as many through holes as possible to connect the top and bottom grids when the size is appropriate;
4. Đường dẫn không phải ở góc phải hay cùng chiều rộng..

4) Use of high frequency decoupling capacitors and ferrite beads
In digital circuits, khi tình trạng cổng logic thay đổi, một cái cọc lớn sẽ được tạo ra trên nguồn cung điện, tạo ra điện tiết động tức thời. Trong trường hợp này, Liên kết các tụ điện tách ra hay hạt sắt thường được dùng để hạn chế sự thay đổi đột ngột của dòng chảy. Thay đổi giảm bức xạ. Thường, một tụ điện tách ra tần số cao với khoảng 0.cho tôi biết.Độ chính thức sản xuất ra:, và hạt dẻ sắt được đặt trên đường dây điện gần con chip để chặn tần số radio khỏi đường dây điện.. Nguồn hiện thời. Khi thiết kếing, try to:
1. Dùng tụ điện kích thích thay vì tụ điện phân giải nhôm, which have large internal inductance;
2. Tụ điện càng gần con chip hơn., Tốt hơn, and the lead of the decoupling capacitor should not be too long;
3. The ferrite beads are only used on the +V power supply line, not on the ground line;
4. Đặt hạt sắt càng gần nguồn nhiễu càng tốt.

2.4 Wiring principles of signal lines

1) Reduce the capacitive and inductive crosstalk of the line
Khi wiring, có cuộc trò chuyện chéo dẫn đầu dẫn đầu giữa các đường được vận hành song song song... thậm chí trên các khoảng cách ngắn.. Khi được kết hợp, một cạnh leo lên của nguồn gây ra sự tăng lên cạnh sắc trên nạn nhân. Có nối tự động, Sự thay đổi điện thế trên nạn nhân là trái ngược với sự thay đổi trên nguồn. Phần lớn cuộc nói chuyện có lợi, và độ lớn của nhiễu là tỉ lệ với khoảng cách song song, frequency, Độ lớn điện từ, và cản trở nạn nhân, và đảo ngược tỉ lệ với khoảng cách hai dòng được tách ra. Do đó, the measures to reduce crosstalk are:
1. Keep the lines connected to the microprocessor that carry radio frequency noise away from other signals;
2. The return ground wire of the signal that may be the victim of noise should be routed below it;
3. Do not take noise lines on the outer edge of the circuit board;
4. Nếu có thể, route some noisy lines together and then surround them with a ground wire;
5. Giữ những đường dây không ồn ào tránh xa những vùng có xu hướng nhận nhiễu, như đoạn nối, Vòng quay, rơ-le, và trình điều khiển.

2) Reasonably arrange the number of return ground wires
In the computer industry, có ít nhất một sợi dây mặt đất cho mỗi sợi dây tín hiệu 9 trong dây cáp hay dây điện.. Ở tốc độ cao, tỷ lệ này thay đổi sang năm:1. Quy tắc có thể cân nhắc khi thiết kếing signal lines and return lines:
1. is that each signal line in the cable has a return ground wire to form a twisted pair;
2. Do not exceed one return ground for every 9 signal lines;
3. Nếu sợi cáp dài hơn một mét., there should be a return ground wire for every 4 signal wires;
4. Nếu có thể, Một thanh kim loại rắn được dùng làm thanh đỡ cơ khí., được hàn giữa hai bảng mạch, cả như một thanh đỡ đỡ và như một vùng quay về RF đáng tin cậy.

3) Other wiring principles
1. Tấm đồng được sử dụng như sợi dây làm cản trở của sợi dây bị vô hiệu hóa sau vòng quay 90độ., có thể gây nhiễu phản xạ, Vậy sợi dây 90độ phải được đổi thành một đường nhỏ 135., which will help reduce reflection interference;
2. Cho người Bảng PCB với dây nối kép, the wiring of the upper and lower layers should cross vertically to reduce coupling and help suppress interference;
3. Dây dẫn cách ly được dùng. Trong nhiều mạch phải được định tuyến song song, a grounded isolated wiring can be considered to be added to the two signal lines;
4. Tất cả các tuyến phải được đặt dọc theo nền DC càng xa càng tốt., and try to avoid laying along the AC ground;
5. Dùng dây điện ngắn. Trong trường hợp đường dây không thể sắp xếp hay chỉ có thể kết nối bằng đường ống lớn, đơn giản chỉ cần kết nối với cách ly "dây biết bay" thay vì kim loại., or directly bridge with the leads of resistance-capacitance components;
6. Trường hợp điện tử DC phải được tách khỏi mạch điều hòa., and the input signal line and the output signal line should be separated;
7. Dấu hiệu không nên có chi nhánh, and should be connected from one component to the next to avoid reflection interference or harmonic interference;
8. Các đường dây tín hiệu tần số cao như đồng hồ phải được chuyển đến gần đường đất để làm cho vùng thắt thời gian giảm bức xạ chế độ khác nhau..

3. Conclusion
It is impossible to completely eliminate electromagnetic interference in electronic products. Chúng ta chỉ có thể dùng những biện pháp cần thiết để giảm nhiễu điện từ và điều khiển nhiễu điện từ trong một khoảng cách nhất định. Một bảng mạch tốt. thiết kế giảm nhiễu điện từ. phần quan trọng. When thiết kếmột bảng mạch in, bạn có thể tham khảo thiết kế nguyên tắc trên, nhưng những nguyên tắc này không phải tĩnh. Các phương pháp chống nhiễu khác nhau nên được áp dụng một cách mềm dẻo dựa theo các trường hợp cụ thể để đáp ứng yêu cầu của sự hoà hợp điện từ.. Điều này cần Bảng PCBthiết kế Tập hợp kinh nghiệm thông thường.